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深海採礦時代來臨? 開採海底礦物與海洋生態之間的衝突

採礦

海編說:深海可能就是地球上生命的誕生之處,但人類對海洋的瞭解仍有限,深海到底還住著哪些生物?我們還無法完全證實,那麼當深海採礦的時代來臨了,會不會造成生態之間的衝突呢?跟著布魯一起來看看吧!原文刊載於《科學月刊》第 500 期〈深海採礦時代來臨? 開採海底礦物與海洋生態之間的衝突〉2023.08.15

負責管理國際海底、海底相關資源、監督國際海底採礦活動的組織「國際海底管理局」(International Seabed Authority),近期正在位於牙買加京斯敦(Kingston)的總部舉行會議,討論各公司是否可以開始於海底挖掘礦物、貴金屬,如鈷(cobalt)、鎳(nickel),以及硫化物(sulfides)等資源的議題。支持深海採礦的一方表示,近年來電動車、可再生能源電池的研究日漸蓬勃,而發展這些領域將使貴金屬的需求量增加,深海採礦或許有助於滿足當今的貴金屬需求與減碳經濟。然而已有研究表明,深海採礦對生態環境的潛在影響可能遠比我們想像的巨大。最近一篇發表於《當代生物學》(Current Biology)期刊的研究,首次討論了開採深海中富含鈷的結殼層(鈷結殼,cobalt-rich crusts)將對深海環境造成哪些影響。

深海採礦對海洋生物造成的影響?

深海中,富含鈷的堅硬礦石層組成了部分的海岸山脈,同時也是各國向 ISA 提議作為採礦目標的三種深海資源之一。2020 年,隸屬於日本金屬和能源安全組織(Japan Organization for Metals and Energy Security,  JOGMEC)的海洋資源調查船「白嶺」在為期兩小時的挖掘中,於西北太平洋的一座深海山脈上挖到了一條長達 120 公尺的鈷結殼,成為深海採礦的開拓者。為了得知深海採礦對當地生態環境的影響,科學家們查看了水下無人遙控載具(remotely operated vehicle, ROV)收集到的海底影像片段,發現在挖掘活動的一年內,當地活躍的海洋生物(如蝦、魚)密度降低 43%,而鄰近地區則下降了 56%。

該篇研究的共同作者,同時也是任職於日本產業技術綜合研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, AIST)的底棲生態學家沃什伯恩(Travis Washburn)表示,他過去從未想過這種類型的小型深海採礦會對生態造成何種影響,但魚、蝦游離該地區的原因或許是因為採礦與沉積物汙染影響了牠們的食物來源。不過除了採礦的區域外,其他研究結果顯示礦區以外的海域也受到了相當大的影響。

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日本的海洋資源調查船「白嶺」。(Ootahara, CC0, Wikimedia Commons)

另一篇來自美國加州大學聖塔芭芭拉分校(University of California,Santa Barbara, UCSB)團隊近期發表於《npj海洋永續》(npj Ocean Sustainability)期刊的研究則指出,生活在靠近海表面的鮪魚活動可能被採礦活動影響。他們發現氣候變遷將使得大量鮪魚進入位於夏威夷、墨西哥之間的東太平洋區域「克拉里恩-克利珀頓區」(Clarion–Clipperton Zone, CCZ),但此處同時也是許多採礦活動的重點區域。

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photo credit:Irina Iriser

根據該篇研究的預測,在 21 世紀中葉之前,該區的正鰹(Katsuwonus pelamis)總數量將增加約 31%,而黃鰭鮪(Thunnus albacares)則會增加約 23%。雖然目前對於深海採礦是否會影響海洋表層動物的相關數據還不多,不過該篇研究的第一作者阿蒙(Diva Amon)表示,深海採礦可能對鮪魚和其他生物,如棱皮龜(Dermochelys coriacea)造成傷害。像是進行採礦活動時,沉積物造成如煙塵般的羽流可能會汙染海水並損害魚類的鰓和濾食器官;當採礦廢料被拋回水中時,同樣的問題也可能發生。此外,採礦作業產生的噪音也有可能改變鮪魚的覓食和繁殖行為。因此深海採礦的影響範圍,可能涵蓋了海表面到底層。

深海採礦會比陸地採礦更具破壞性嗎?

另一方面,位於加拿大溫哥華的採礦新創公司 The Metals Company 則是深海採礦的支持者。該公司目前正積極尋求在海床上開採礦物的許可,並主張深海採礦將有助於綠色經濟的推動。此外,他們也表示沉積物羽流造成的影響可以被最小化,且目前的採礦承包商並未將目標瞄準深海中富含礦物的海床沉積物——多金屬結核(polymetallic nodules)。對此,阿蒙認為深海採礦不太可能取代陸地上的相關貴金屬的採礦作業,兩者都將繼續進行並在地球上兩種差異很大的環境造成雙重破壞。至於沃什伯恩則認為,雖然深海採礦造成的直接破壞可能較陸地上的採礦輕微,但由於採礦過程將破壞大片海床,很可能干擾海洋碳封存。
 
現階段人類對於深海,甚至是深海採礦的了解還遠遠不夠。阿蒙認為,科學家需要先了解深海中有哪些生物,而後才可以開始研究深海採礦的規模究竟要到多大,會對海洋生態系統造成關鍵且嚴重的破壞。深海科學的研究進展緩慢且花費昂貴,科學家需要更多時間和資金來了解深海採礦的後果。

責任編輯:Jenny Tsai

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